Е.А. Силаев – начальник сектора,  ПАО «Радиофизика» (Москва)

E-mail: evgeniysilaev@hotmail.com

Постановка проблемы. Различные виды шумов ограничивают возможности радиоэлектронных устройств и систем. Актуальными задачами являются исследование и борьба с амплитудными шумами задающих генераторов радиосистем, в частности, кварцевых генераторов.

Цель. Получить выражения для расчета амплитудных шумов колебаний одноконтурного кварцевого генератора и провести экспериментальное исследование влияния широкого диапазона температур на запуск и амплитудные шумы разработанного высокочастотного кварцевого генератора. 

Результаты. Получены выражения для расчета амплитудных шумов колебаний одноконтурного кварцевого автогенератора. Приведены результаты расчета его амплитудных шумов. Представлены данные измерений спектральной плотности мощности амплитудных и фазовых шумов кварцевого генератора 240 МГц на кварцевом резонаторе АТ-среза в цепи обратной связи, возбуждаемом по 7-й механической гармонике колебаний, в диапазоне температур −80…+60 °C. 

Практическая значимость. Разработанные генераторы могут быть использованы в гетеродинах сантиметровых и миллиметровых волн.

1. Жалуд В., Кулешов В.Н. Шумы в полупроводниковых устройствах / Под общ. ред. А.К. Нарышкина. Совместное советскочешское издание. М.: Сов. радио. Прага. SNTL. Изд-во технической литературы. 1977.  
2. Buckingham M.J. Noise in electronic devices and systems. Horwood Ltd. New York. 1983.
3. Якимов А.В. Физика шумов и флуктуаций параметров. Н. Новгород: Нижегородский государственный университет. 2013.
4. Попов В.Н., Рыжков А.В.  Синтезаторы частот в технике радиосвязи. М.: Радио и связь. 1991.
5. Boldyreva T.I., Kuleshov V.N. PM and AM noise in common base amplifier // 1999 Joint Meeting EFTF – IEEE IFCS. June 1999. P. 1184−1187.
6. Kuleshov V.N., Boldyreva T.I., Krylov A.A. PM and AM noise of common collector Darlington amplifiers // 2001 Joint Meeting EFTF – IEEE IFCS. June 2001. P. 192−199.
7. Григорьев И.А. Оценка влияния флуктуаций гетеродинных сигналов когерентных РЛС на автокорреляционную функцию эхосигналов // Радиотехника. 2013. № 5. С. 69−73.
8. Молчанов Е.Г., Очков Д.С., Силаев Е.А., Формальнов И.С. Экспериментальные данные и теоретические оценки паразитного набега фазы сигнала гетеродина X-диапазона // Радиотехника. 2014. № 12. С. 83−94. 
9. Яр Зар Хтун. Исследование и разработка интегральных СВЧ синтезаторов с низким уровнем фазовых шумов: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. М.: МИЭТ. 2016. 
10. Гурарий М.М., Жаров М.М., Ульянов С.Л. Вычислительный метод расчета фазового шума в автогенераторах.  Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН. 2014.
11. Макарычев Е.М., Григорьев И.А, Очков Д.С. Оценка влияния фазовых флуктуаций гетеродинных сигналов на результат оптимальной фильтрации ЛЧМ-сигналов в РЛС с когерентным накоплением импульсов // Радиотехника. 2019. № 4. С. 47−53.  DOI: 10.18127/j00338486-201904-06.
12. Силаев Е.А. Формирование спектрально-чистого сигнала в электронике и метрологии // Метрология и измерительная техника в связи. 1998. № 2. С. 33−36.
13. Silaev E.A., Bogomolov D.V. Low noise ovenized quartz oscillator // Proc. of 52-d IEEE IFCS. May 1998. P. 349−352. 
14. McClelland T. et al. 100 MHz crystal oscillator with extremely low phase noise // Proc. of 1999 Joint Meeting EFTF – IEEE IFCS. June 1999. P. 331−334.
15. Patent US 9369122. Low phase noise technique for a crystal oscillator circuit / Paramanandam et al.
16. Силаев Е.А. Влияние отрицательных температур на запуск и фазовые шумы высокочастотных кварцевых генераторов // Радиотехника. 2019. № 4. С. 54−59. DOI: 10.18127/j00338486-201904-07.
17. Романюк В.А.  Основы радиосвязи. М.: Изд-во Юрайт. 2014.  
18. Ван дер Поль Б. Нелинейная теория электрических колебаний. М.: Гос. изд-во по технике связи. 1935.
19. Евтянов С.И. Переходные процессы в приемно-усилительных схемах. М.: Связьиздат. 1948.
20. Евтянов С.И., Кулешов В.Н. Флуктуации в автогенераторах // Радиотехника и электроника. 1961. Т.6. Вып.4. С. 496−506.
21. Борцов А.А. Оптоэлектронный генератор радиочастотного диапазона с накачкой квантоворазмерным лазерным диодом: Автореф. дисс. … докт. техн. наук. М.: МЭИ. 2014.
22. Патент РФ 110211. Высокочастотный кварцевый генератор / Силаев Е.А., Гуськов Ю.С.
23. Патент РФ 2439775. Высокочастотный кварцевый генератор / Гуськов Ю.С., Силаев Е.А.
24. Butler F. Series-resonant crystal oscillators // Wireless Word. June 1946. P. 157−160.
25. Романюк В.А., Яр Зар Хтун. Влияние ограничения амплитуды колебаний в автогенераторе на выбор типа резонатора // Изв. ВУЗов. Электроника. 2014. № 1(105). С. 40−44.